CARACTERIZACIÓN Y APLICACIÓN DE NANOCOMPUESTOS HIDROXIAPATITA-BIOMASA PARA LA ADSORCIÓN DE FLUORUROS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

NATALIA SCHEVERÍN; HORST, MARIA FERNANDA; LASSALLE, VERONICA L.

Congreso; 20º Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET 2022; 2022

1. RESUMENLa escasez de agua ha propiciado la explotación de los recursos hídricos subterráneos a nivelmundial. Sin embargo, a pesar de ser una excelente opción para abastecer la demanda, estasfuentes de agua pueden presentar concentraciones elevadas de especies potencialmenteperjudiciales para la salud, como por ejemplo los iones fluoruros (F-). A nivel mundial se estimaque más de 200 millones de personas están expuestas a concentraciones de fluoruros superiores alvalor recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para agua de consumohumano (0.7-1.5 mg L-1) [1]. De todas las tecnologías disponibles para la remoción, los procesosde adsorción son considerados una de las tecnologías más prometedoras para la eliminación delos fluoruros debido a su bajo costo, sencillez de aplicación y funcionamiento [2]. En este sentido,la obtención de adsorbentes híbridos compuestos a partir de residuos agrícolas (biomasa) yminerales inorgánicos resulta de gran interés debido a su elevada relación costo: eficiencia. Asímismo, la utilización de dichos residuos garantiza el máximo aprovechamiento de los recursos,contribuyendo al cuidado del medio ambiente. En este trabajo, se sintetizó y caracterizó unnanomaterial compuesto (HAp-C) a partir de biomasa de origen agrícola (C) y nanopartículas dehidroxiapatita (HAp) mediante un método de síntesis hidrotermal utilizando una relaciónnominal de HAp:C de 4 a 1 (m:m) para su aplicación como adsorbente de fluoruros de aguassubterráneas.La composición del material obtenido se determinó por espectroscopía de absorción atómica(EAA) y termogravimetría (TG). El análisis estructural de los nanomateriales se realizó porespectroscopía infrarroja (FTIR) y difracción de rayos X (DRX). Por otro lado, la morfología delos adsorbentes sintetizados se estudió mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) ymicroscopía de transmisión electrónica (TEM).Los ensayos de adsorción de fluoruros sobre HAp-C se realizaron en batch empleando solucionesdel contaminante en agua destilada. Se estudiaron los efectos de variables como tiempo decontacto, concentración inicial, dosaje, pH, y presencia de co-iones, sobre la capacidad deadsorción (Q) del material sintetizado. Los resultados mostraron que Q aumentó con el tiempo decontacto, estableciéndose el equilibrio luego de 2,5 h de contacto (Figura 1). Los modelos depseudo-segundo orden y difusión intra-partícula fueron utilizados para describir los procesoscinéticos de sorción. Por otro lado, el proceso de adsorción fue descripto correctamente por elmodelo de isoterma de Langmuir (QMAX 9,7 mg g-1). El dosaje de adsorbente óptimo seestableció en 4 mg mL-1 sc. Utilizando esta relación, se evidenció una leve caída de Q para pHmayores a 8. También se estudió el efecto de la presencia de diferentes especies coexistentes,tales como fosfatos, sulfatos, cloruros, bicarbonatos, arsénico y calcio que son las quenormalmente se encuentran en una matriz de agua subterránea; en general, la eficiencia deadsorción disminuyó en presencia de los co-iones, a excepción del calcio. Así mismo, se4702. REFERENCIAS1. World Health Organization. Guidelines for Drinking-water Quality. World Health Organization, 2011.2. Viswanathan, N., Meenakshi, S. Enhanced fluoride sorption using La (III) incorporated carboxylated chitosan beads. J. ColloidInterface Sci. 2008. 322, p. 375–383.realizaron estudios de adsorción en una muestra de agua subterránea, proveniente del sur de laProvincia de Buenos Aires, Argentina. Dicha muestra contenía una concentración elevada defluoruros (5,8 mg L-1) y arsénico (> 0,055 mg L-1), registrando además valores elevados de pH (>8,7) y alta conductividad (1400 μS cm-1). En estas condiciones, el material HAp-C demostró tenergran capacidad para remoción de fluoruros (> 85 %), alcanzando niveles de concentración delcontaminante que se encuentran dentro del límite recomendado (0.92 mg L-1).Figura